Способ получения синтетических каучуков
Патент 765286
Авторы
Способ получения синтетических каучуков
Иллюстрации
Реферат
и тен
ОП И
ИЗОЬРЕтЕНИЯ
АМФОР
Союз Советскин
Социалистических
Республик (i<)765286
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Заявлено 25.07.78 (2I ) 2649178/23-05 с присоединением заявки №вЂ” (23 }Прнорнтет—
Опубликовано 23.09.80. Бюллетень № 35
Дата опубликования описания 25.09.80 (5! )М. Кл.
С 08 т- 23 6/10
С 08 2/26 тееудеротеенньй комитет
СССР пп пеном изобретений и открытий (53) УДК 678.76-2 .: . 2-1,34.62 2. 02 (088.8) A. П. Титов, 3. П. Ершова, 3. Н. Корбанова, Я. И. Тарадин, Г. И. Мещерякова, Г. Q. Харлампович, H. Л. Дьяченко,.
М. Г. Шишов, Ю. Г. Хайбулин, Г. Г. Боровкова и E; H. Макеева (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ
КАУЧУКОВ
Изобретение относится к технологий получения систатических каучуков и может быть использовано в нефтехимической промышленности.
Известен способ получения синтетических каучуков водноэмульсионной сополимеризацией бутадиена со стиролом или о, -метилстиролом в присутствии радикальных инициаторов, регуляторов и эмульгаторов « «íàòðèåâûõ или калие вых мыл диспропорционированной канифоли - с последующим выделением кау. чука из полученного латекса
Канифоль представляет собой смесь природных изомерных смоляных кислот общей фоРмУлы С2оНпо02, из котоРых основной является абиетиновая кислота, Наличие сопряженных двойных связей в абиетиновой кислоте оказывает тормозящее действие на сополимеризацию, в связи с чем требуется специальный процесс диспропорционирования канифоли.
Кроме того, канифоль является дефиIIHTHbIM и дорогостоящим продуктом, так как мировой уровень запасов канифольных продуктов снижается, поэтому появилась необходимость в замене канифоли на синтетические эмульгаторы.
Целью изобретения является увеличение скорости процесса и расширение ассортимента эмульгаторов.
Это достигается тем, что в известном
10 способе получения синтетических каучуков водноэмульсионной сополимеризацией бутадиена со стиролом или, -метилстиролом в присутствии радикальных инициаторов, регуляторов, эмульгаторовт в качестве последних применяют 3,55,0 масс. ч. (на 100 масс. ч. мономеров) мыл щелочных металлов изопропилили диизопропилфенантренкарбоновых кис»
20 лот или смеси изопропил- и диизопропил» ( фенантренкарбоновь х кислот.
Используемые для приготовления эмульгатора кислоты наиболее близки по своей структуре к природному канифолевому гце И 1-2
Пределы количества предложенного эмульгатора обусловлены существующей промышленной технологией получения дивинил-стирольных (метилстирольных) каучуков.
При использовании эмупьгатора меньше 3,5 масс. ч. на 100 масс.,ч. мономеров полученный латекс неустойчив к механическим и термическими воздействиями, что затрудняет производство каучуков.
Способ осуществляется следующим образом.
Проводят водноэмульсионную сополимеризацию бутадиена со стиролом (с метилстиролом) в 16 литровом автоклаве о с мешалкой при 4-8 С до конечной конверсии мономеров. 60-62% в присутствии инициатора, регулятора, эмульгатора.
В качестве инициатора используют гидроперекись иэопропилбенэола или иэо- пропилциклогексилбензола. Регулятором является третичный додецилмеркаптан, эмульгатор - калиевое мыло, моно- и диизопропилфенантренкарбоновой кислоты или смесь вышеуказанных мыл, взятых в .различных соотношениях.
Пример 1. Берут компоненты в слецующем соотношении, в масс. ч. на
1.
100 масс. ч. мономеров:
Дивинил (бутадиен-1,3) 70
Стирол 30
Калиевое мыло диизопропилфенантренкарбоновой кислоты
Лейканол
Тринат рийфосфат (Н 4 РО4 1О Н2О ) 0,4
Ронгалит 0,1
Трилон "Б 0,04
Железо сернокислое, эакисное (Гебу I Н О) 0,02
Гидроперекись изоиропилциклогексилбензола 0,1
Третичный,цодецил меркаптан
Вода
3,5
0,3
0,5
180
3 765 эмульгатору и, являясь смесью иэомеров, описываются общей формулой
ЯООС
5,0
0,3
0,4
0,1
0,05
0,025
0,1
286 4
Температура полимеризации 4-8 С, О конверсия мономеров 607, скорость полимериэации 7 ч.
Пример 2 (контрольный). Берут компоненты в следующем соотношении, в масс. ч. на 100 масс. ч. мономеров:
Дивинил (бутадиен-1,3) 70
С тирол 30
1п Калиевое мыло диспропорционированной каниФол и
Лейканол
Тринатрийфосфат
Рок галит
Трилон "Б
Железо эакисное, сернокислое Гидроперекись иэопропилциклогексилбензола
Третичный додецилмеркаптан 0,5
Вода 180
Температура полимериэации 4-8 С, О
2З конверсия мономеров 62%, скорость полимеризации 12 ч.
Данные по примерам 1-7, поясняющие использование калиевого мыла монои цииэопропилфенантренкарбоновых кисчп лот в количестве от 4,0 до 5,0 масс.ч. на 1-00 масс. ч. мономеров, приведены в табл. 1 и 2.
Из данных табл. 1 и 2 видно, что использование калиевого мыла моно- и диизопропилфенантренкарбоновых кислот в качестве эмульгатора в количестве от
3,5 до 5 масс. ч. на 100 масс. ч. мономеров позволяет увеличить скорость полимеризации (по сравнению с контрольным примером) в 1,5-3 раза при одновременном снижении активирующей группы трютона Б с 0,05 до0,03 мас.ч. и железа сернокислого, эакисного с
0,025 до 0,015 масс. ч.
Пластоэластические свойства полученного каучука и физико-механические показатели вулканиэата равноценны .контрольному каучуку, полученному с применением мыла диспропорционированной канифоли (см. табл. 3).
Как следует из примеров, применение мыл. изопропилфенантренкарбоновых кислот в качестве эмульгатора позволит заменить дорогостоящий природный продукт - канифоль; проводить процесс сополимериэации бутадиена со стиролом с высокой скоростью (в 1,5-3 раза быстрее, чем при использовании мыла циспропорционированной канифоли) . Это
765286
S дает возможность снизить дозировку эмульгатора и активирующей группы а рецепте пол имериэации.
Физико- механичесхие . свойства каучуха, полученного с применением синтетического э мулы.атора, сохраняются на уровне свойств серийных каучуков.
С
Сырьем для синтеза кислот является фенантрен -дешевый и доступный продукт.
Эмульгаторы, полученные на основе фенантрена, легко подвергазотся биологическому разложению и нетоксичны, что дает. воэможность обезвреживания сточных вод на действующих биологических очистных сооружениях предприятий беэ дополнительных капитальных затрат.
7 65286 о 1х
1 1
Ф
ff»
Ы
fQ
1 о о
0 0
Щ о о о
1 а Ff ч,.4й хе х а
С»и Д >„ о
3 щ а о 0
Ol о n O о 0 O СО
O O
oj зх а
Щ
О 3 х ь о о О Д о
Е
At о
0 0
С »
С4
О о о, 0 СО
Ф о
03
С() d) 1 (М
fD о о
Qj о, :
О
O; O
O 0
1 Ст) 1 у
Ф а
O в
О а Ф
Щ
СЧ
О.
1-
О О
С9 о са. OI
М
С4 д
CL
0 0
1 Щ
fQ сЧ о, о О 0
1 о
fQ Й
Ф
С ) и !
СЧ о
0 И 0
0 O
0) о с а
М (.) Ы
;1
o > и
C pi
3. o Co о о х
& Pg Ф хо О
oO и х о Ф
Х х а о -.
1
М
М о
Ф и
I а О. а
Р9 C
553
f»
o c а ац о аФх
Q. и (ч а
tf C 2 о < хо х аах
t" f a
О Х Я
mao и х х а44
1 f2.
OeC
И И а g
t а. ц—
О Щ хам и М
И О.
er x
Q x
ozg
1 а а
ka хна ох3
ФОх ххо
С,Я. Ю а ох
ЭЩ о ф г, о И х &
Щ ф
И М ф 1 03
0 O O. о о
Ф
О О 1"
O 0" о ф 1-1 С ) о" о
Ф и
0 O O о
Ч
O O O 1
Ф о д о
Ф
gve
Ц м а
At Ц Ф о
hC g1 Я
Ф ц х
О.e Ф аt=u аоа
Я Ф
I а
3Я
Я C х н
Р CL х Ф
fe Д (б а. g
Га бл ица 2
7 65286
IF
Температура, С
60
62
Время, ч
4,5
Таблица 3
Вязкость по Муни
Б-1-4-1 00
50-55
О, 35- 0,4
0,37
Пластичность по Карреру
Эластическое восстановление, мм
1,5 2,5
1,8
Предел прочности при разрыве, кГс/см
286
280-300 550 750
Относительное удлинение, % 680
Относительное остаточное удлинение, 7
10-20
ВНИИПИ Заказ 6447/26 Тираж 549 Подписное
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Конверсия мономеров, % 60 62
Формула изобретения
Способ получения синтетических кау чуков водноэмульсионной сополимериза цией бутадиена со стиролом или + -ме тилстиролом в присутствии радикальных инициаторов, регуляторов, эмульгаторов, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости процесса и расширения ассортимента эмульгаторов, в качестве последних применяют 3,54-8 4-8 4-8 4-8 4.-8
5,0 масс. ч. (на 100 масс. ч. мономеров) мып щелочных металлов изопропил- или диизопропилфенантренкарбоновых кислот или смеси изопропил- и диизопропилфенантренкарбоновых кислот.
Источники информации принятые во внимание при экспертизе
1. Гармонов И. В. Синтетический каучук. М., Химия, 1976, с. 243-245.